Il nostro pianeta è incredibilmente complesso e in continua evoluzione: il dott. Stefano Volz

L’anno 2020 è stato tra i tre anni più caldi per record risalenti alla metà del 1800, anche con un’influenza rinfrescante di La Niña nella seconda metà dell’anno, stabilendo nuovi record di alta temperatura a livello globale. Il 31° rapporto annuale sullo stato del clima per il 2020, guidato dai National Centers for Environmental Information (NCEI) della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e pubblicato dall’American Meteorological Society nell’agosto 2021, ha anche rilevato che i principali indicatori di il cambiamento climatico ha continuato a riflettere tendenze coerenti con il riscaldamento del pianeta. Diversi indicatori come il livello del mare, il contenuto di calore oceanico e il permafrost hanno battuto ancora una volta record stabiliti solo un anno prima. In particolare, i livelli di CO2 nell’atmosfera hanno raggiunto livelli record nel 2020, anche con una riduzione stimata del 6-7% delle emissioni di CO2 a causa del rallentamento economico dovuto alla pandemia globale.

Gli effetti del cambiamento climatico sono sotto gli occhi di tutti ora. Sia il 2020 che il 2021 sono stati tra i più devastanti in termini di eventi meteorologici estremi. Solo negli Stati Uniti, nel 2021 si sono verificati 20 disastri meteorologici e climatici, mentre il 2020 ha registrato eventi da miliardi di dollari, il numero più alto di disastri registrati nel Paese in un anno solare. Complessivamente, questi 20 disastri nel 2021 hanno provocato la morte di 688 persone, il maggior numero di vittime legate a disastri dal 2011 e più del doppio dei 262 registrati nel 2020. I danni totali di questi 20 disastri sono stati di circa 145 miliardi di dollari.

Il numero e il costo dei disastri sono aumentati nel tempo a causa di una combinazione di maggiore esposizione (ovvero valori a rischio di possibile perdita), vulnerabilità (ovvero dove costruiamo e come costruiamo) e cambiamento climatico, che sta aumentando la frequenza di alcuni tipi di estremi che portano a disastri da miliardi di dollari. Più specificamente, queste tendenze sono ulteriormente complicate dal fatto che gran parte della crescita ha avuto luogo in aree vulnerabili come le coste e le pianure alluvionali dei fiumi.

Il Satellite and Information Service della NOAA è responsabile di una delle più complete raccolte di dati sulla Terra. Archiviamo e forniamo accesso a dati e informazioni dalla superficie del sole al fondo dell’oceano. Alcuni dei nostri record di dati risalgono a milioni di anni fa, mentre serviamo anche osservazioni satellitari in tempo reale agli utenti. Comprendere le condizioni ambientali passate è fondamentale per inserire gli eventi attuali e le proiezioni future in un contesto storico e climatico adeguato. I nostri dati di osservazione della Terra (EO) forniscono input critici per le proiezioni climatiche, che ci consentono di prepararci meglio per un mondo che cambia. Forniamo i dati fondamentali che consentono ai responsabili politici e decisionali a tutti i livelli di prendere decisioni informate basate su condizioni ambientali passate, attuali e future.

Un ambiente politico favorevole

L’ambiente politico negli Stati Uniti ha fornito maggiori opportunità alle agenzie federali di lavorare in collaborazione su questioni di importanza critica per il paese, dagli incendi in Occidente al cambiamento climatico.

Stiamo perseguendo molteplici progressi politici nella condivisione dei dati, nella giustizia ambientale, negli standard delle operazioni spaziali e nella gestione dei detriti orbitali, nelle osservazioni collettive del clima e nel monitoraggio della mitigazione del cambiamento climatico. Questo è molto da elaborare tutto in una volta, ma riflette la chiara consapevolezza nazionale e globale del valore fondamentale che lo spazio fornisce per affrontare queste sfide.

Ognuna di queste iniziative ha un pubblico immediato o un insieme di partecipanti, sia all’interno che all’esterno del governo federale, che stanno lavorando su questa agenda. Ma c’è anche molta sovrapposizione tra le comunità coinvolte ei loro esperti. La nostra sfida collettiva è fare progressi coordinati e collettivi sulle iniziative e sfruttare le sinergie quando le vediamo. Ad esempio, un’iniziativa di condivisione di dati aperti è essenziale per affrontare con successo la necessità di osservazioni climatiche globali e non è possibile affrontare con successo i problemi dei detriti orbitali a lungo termine senza parlare di standard e norme operative spaziali.

Sistema globale di sistemi di osservazione della Terra

Il nostro pianeta è incredibilmente complesso e in continua evoluzione. Migliorare le nostre previsioni di eventi meteorologici, acquatici e spaziali, migliorare la comprensione del nostro clima che cambia e monitorare i rischi ambientali richiede osservazioni di alta qualità, tempestive e globali dai satelliti EO.

Non possiamo portare a termine la nostra missione utilizzando da soli i satelliti NOAA. Per soddisfare il livello di copertura necessario, collaboriamo con la comunità internazionale, condividendo i dati EO necessari per le previsioni meteorologiche e ambientali su base completa, gratuita e aperta.

Riceviamo tre volte più dati meteorologici dai nostri partner internazionali di quanti ne forniamo alla comunità internazionale. Riceviamo dati dai nostri partner in Europa, in particolare dall’Organizzazione europea per lo sfruttamento dei satelliti meteorologici (EUMETSAT), dal programma Copernicus dei satelliti Sentinel della Commissione europea, nonché dai nostri partner in Giappone, India e Canada, solo per citarne alcuni. Inoltre, utilizziamo la nostra partecipazione in una varietà di sedi multilaterali (CGMS, CEOS, WMO, GEO) per supportare l’identificazione dei requisiti di sistema di osservazione, coordinare gli impegni delle risorse spaziali per soddisfare i requisiti globali e per promuovere la condivisione completa e aperta dei dati.

Beneficiamo anche quando un paese o un’agenzia fa un avanzamento e altri ne seguono l’esempio. Ad esempio, i miglioramenti del nostro Geostationary Operational Environmental Satellite – R Series (GOES-R) nello strumento Geostationary Lightning Mapper, ora seguito da Europa e Cina, e nell’Advanced Baseline Imager, sono stati implementati dall’Agenzia meteorologica giapponese e dall’amministrazione meteorologica della Corea per la loro copertura globale. Anche il dispiegamento di immagini a infrarossi iperspettrali dall’orbita terrestre geostazionaria da parte dell’EUMETSAT e dell’Agenzia meteorologica cinese è una tecnologia che anche gli Stati Uniti intendono sviluppare.

Dati e analisi

I dati possono essere come il nuovo olio, ma ovviamente molto migliori e più puliti. Ancora meglio, può essere utilizzato più e più volte da persone diverse per applicazioni diverse. Un’osservazione dal suono atmosferico è fondamentale affinché il modello meteorologico numerico produca le previsioni odierne, ma poi diventa parte di un record di dati climatici (CDR), dove può essere combinato con i 50 anni di storia del clima
analisi, e con altre osservazioni della terra, del mare e dell’aria prese contemporaneamente da altri strumenti e satelliti per produrre una nuova comprensione di diversi fenomeni.

I dati senza analisi non possono portare alla comprensione e all’applicazione. Ma anche i modelli con dati sparsi sono limitati. Viviamo in un mondo di incredibile ricchezza di dati satellitari e siamo costretti a integrare i dati per produrre una migliore comprensione e previsioni/previsioni. Come molte cose nello spazio delle informazioni, dipende dal problema. Se chiedi a uno scienziato, oa qualcuno che studia il pianeta, direbbero quasi sempre più dati, o dati a risoluzione più alta, o nuovi dati, è meglio.

Ma possiamo rendere i dati che già abbiamo più vitali di quanto non lo siano già?

Assolutamente. Lo facciamo da molto tempo con dati in tempo reale e retrospettivi. In passato, raffinavamo i dati creando mappe, atlanti, analisi e riepiloghi. Si trattava di “analisi”, utilizzando gli strumenti di ieri. Nel mondo di oggi, la tecnologia ha consentito una domanda molto maggiore e molti più strumenti per eseguire questo tipo di lavoro. Soddisfare questa crescente domanda è per noi una sfida meravigliosa. Allo stesso tempo, vediamo chiaramente il valore di maggiori e migliori osservazioni per migliorare i nostri modelli e le nostre previsioni.

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